反應(yīng)設(shè)備應(yīng)滿足化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的要求

1、 1、反應(yīng)設(shè)備應(yīng)滿足化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的要求。、反應(yīng)設(shè)備應(yīng)滿足化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的要求。 物料的性質(zhì)（粘度、密度、腐蝕性等）、相態(tài)；物料的性質(zhì)（粘度、密度、腐蝕性等）、相態(tài)； 反應(yīng)條件（溫度、壓力等）；反應(yīng)條件（溫度、壓力等）； 反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)（氣相的生成、固相的沉積等）；反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)（氣相的生成、固相的沉積等）； 2、反應(yīng)設(shè)備應(yīng)滿足傳質(zhì)、傳熱和流體動(dòng)力過(guò)程、反應(yīng)設(shè)備應(yīng)滿足傳質(zhì)、傳熱和流體動(dòng)力過(guò)程 的要求。的要求。 對(duì)反應(yīng)設(shè)備的基本要求對(duì)反應(yīng)設(shè)備的基本要求 固相反應(yīng)器液氣 固相反應(yīng)器液 固相反應(yīng)器氣 液相反應(yīng)器氣 非均相反應(yīng)器 固相反應(yīng)器 液相反應(yīng)器 氣相反應(yīng)器 均相反應(yīng)器 、按物料相態(tài)分1 化學(xué)反應(yīng)器

2、 生物反應(yīng)器 1、化學(xué)反應(yīng)器、化學(xué)反應(yīng)器 反應(yīng)設(shè)備的分類反應(yīng)設(shè)備的分類 其它形式 器）攪拌反應(yīng)器（釜式反應(yīng) 管式反應(yīng)器 反應(yīng)器）流化床反應(yīng)器（沸騰床 固定床反應(yīng)器 、按設(shè)備結(jié)構(gòu)形式分3 半連續(xù)式反應(yīng)器 連續(xù)式反應(yīng)器 間歇式反應(yīng)器 、按操作方式分2 2、生物反應(yīng)器、生物反應(yīng)器 細(xì)胞生物反應(yīng)器 酶催化反應(yīng)器 分、按生物催化劑的類型1 半連續(xù)式反應(yīng)器 連續(xù)式反應(yīng)器 間歇式反應(yīng)器 、按操作方式分2 機(jī)械攪拌式反應(yīng)器 反應(yīng)器氣升式（氣體噴射式） 流化床反應(yīng)器 固定床反應(yīng)器 、按設(shè)備結(jié)構(gòu)形式分3 機(jī)械攪拌式機(jī)械攪拌式 反應(yīng)器反應(yīng)器 演示演示1演示演示2 管式管式 反應(yīng)器反應(yīng)器 石腦油分解轉(zhuǎn)化反應(yīng)器石腦油分

3、解轉(zhuǎn)化反應(yīng)器 t=750850c p=2.13.5mpa 固定床固定床 反應(yīng)器反應(yīng)器 t=550c p=30mpa 流化床流化床 反應(yīng)器反應(yīng)器 演示演示 演示演示 接管等）（支座、人孔、手孔、 其它結(jié)構(gòu) 傳動(dòng)裝置 密封裝置 攪拌器 攪拌軸 攪拌機(jī) 內(nèi)構(gòu)件 換熱元件 筒體 攪拌容器 總體結(jié)構(gòu) 罐體容積罐體容積v 操作容積操作容積v0 v0 =v -裝料系數(shù)裝料系數(shù) 物料在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)，物料在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生泡沫或呈沸騰狀態(tài)， =0.6-0.7 物料在反應(yīng)過(guò)程中比較平穩(wěn)，物料在反應(yīng)過(guò)程中比較平穩(wěn)， =0.8-0.85 罐體的高徑比（罐體的高徑比（h/di） 高徑比對(duì)攪拌功率的影響高

4、徑比對(duì)攪拌功率的影響 高徑比對(duì)傳熱的影響高徑比對(duì)傳熱的影響 物料反應(yīng)對(duì)高徑比的要求物料反應(yīng)對(duì)高徑比的要求 罐體厚度的計(jì)算罐體厚度的計(jì)算 1、無(wú)夾套、無(wú)夾套與內(nèi)壓容器筒體壁厚與內(nèi)壓容器筒體壁厚 計(jì)算方法相同計(jì)算方法相同 2、帶夾套、帶夾套壁厚分別按內(nèi)壓和外壓壁厚分別按內(nèi)壓和外壓 兩種情況計(jì)算，取二者中較大值。兩種情況計(jì)算，取二者中較大值。 夾套夾套 換熱元件換熱元件 整體夾套整體夾套 型鋼夾套型鋼夾套 半圓管夾套半圓管夾套 蜂窩夾套蜂窩夾套 各種碳鋼夾套適用溫度各種碳鋼夾套適用溫度 和壓力的范圍和壓力的范圍 （表（表8-4） 蛇管蛇管 （1）使兩種或兩種以上的物料混合均勻，良好接觸。）使兩種或兩

5、種以上的物料混合均勻，良好接觸。 （2）強(qiáng)化釜內(nèi)物料的傳質(zhì)與傳熱效果，改善操作情況。）強(qiáng)化釜內(nèi)物料的傳質(zhì)與傳熱效果，改善操作情況。 （3）使反應(yīng)物料分子頻繁碰撞，不斷更新接觸，促進(jìn)）使反應(yīng)物料分子頻繁碰撞，不斷更新接觸，促進(jìn) 化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行?；瘜W(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。 （4）防止懸浮物料的沉降，防止粘稠物料的）防止懸浮物料的沉降，防止粘稠物料的“掛壁掛壁” 。 攪拌器的作用攪拌器的作用（攪拌槳或攪拌葉輪）（攪拌槳或攪拌葉輪） 攪拌器的功能攪拌器的功能 提供工藝過(guò)程需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)提供工藝過(guò)程需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài) 1、通過(guò)自身的旋轉(zhuǎn)、通過(guò)自身的旋轉(zhuǎn) 把機(jī)械能傳遞給流體，把機(jī)械能傳遞給流體，

6、 形成槳葉附近高湍流形成槳葉附近高湍流 充分混合區(qū)。充分混合區(qū)。 2、推動(dòng)流體沿一定、推動(dòng)流體沿一定 的路徑在釜內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，的路徑在釜內(nèi)循環(huán)流動(dòng)， 形成不同的形成不同的“流型流型” 攪拌器的流型攪拌器的流型 軸向流軸向流 液體軸向流入，軸向流出液體軸向流入，軸向流出 特點(diǎn)：攪拌器葉片與旋轉(zhuǎn)平面夾角小于特點(diǎn)：攪拌器葉片與旋轉(zhuǎn)平面夾角小于90 如：折葉槳、推進(jìn)式攪拌器如：折葉槳、推進(jìn)式攪拌器 徑向流徑向流 液體軸向流入，徑向流出液體軸向流入，徑向流出 特點(diǎn)：攪拌器葉片與旋轉(zhuǎn)平面夾角等于特點(diǎn)：攪拌器葉片與旋轉(zhuǎn)平面夾角等于90 如：平槳攪拌器如：平槳攪拌器 切向流切向流物料粘度較低而攪拌器旋轉(zhuǎn)速度較高時(shí)，液物料粘度較低而攪拌器旋轉(zhuǎn)速度較高時(shí)，液 體圍繞攪拌軸體圍繞攪拌軸 作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域稱為發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域稱為“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)” 為消除圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)，通常在釜內(nèi)設(shè)置擋板。為消除圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)，通常在釜內(nèi)設(shè)置擋板。 切向流與切向流與“打漩打漩”現(xiàn)象現(xiàn)象 擋板擋板 擋板數(shù)目通常為擋板數(shù)目通常